牡蛎肉的综合开发研究进展
2020-12-18蔡水淋陈晓婷刘淑集苏永昌刘智禹
蔡水淋,陈晓婷,刘淑集,苏永昌,刘智禹
[1.福建省水产研究所,国家海水鱼类加工技术研发分中心(厦门),福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室,福建 厦门 361013;2.福建省海洋生物资源开发利用协同创新中心,福建 厦门361013]
牡蛎又称为生蚝、海蛎子,隶属于软体动物门,是我国传统的养殖贝类之一。牡蛎肉味道鲜美,营养价值极高,素有“海洋牛奶”的美誉。牡蛎肉中含有十分丰富的营养元素,包括蛋白质、多糖、氨基酸、牛磺酸、维生素以及锌、硒等矿物质[1]。除食用外,牡蛎亦可入药,我国最早的中药学巨著《神农本草经》就记载牡蛎具有化痰、敛阴、潜阳、止汗、软坚等功效,被我国卫生部批准列入第一批药食同源名单[2]。随着现代生物科技的发展,越来越多的科学证据表明从牡蛎肉、壳中提取的活性化合物具有抗氧化[3-4]、抗肿瘤[5-6]、降血糖[7-8]和降血压[9-10]等药理功能。本文综述了近年来牡蛎在食用和药用方面的基础研究现状,为加快牡蛎精深加工产品的开发利用,推动牡蛎产业链高质量和可持续发展奠定一定的理论基础。
1 牡蛎食品开发
随着人们生活水平的提高,食品以多样化的发展形式满足人们更高的需求,牡蛎则从传统单一的鲜食产品转向多元化产品开发利用。目前,牡蛎的加工产品主要有干制品、罐制品、调味品及饮料制品等。
1.1 牡蛎干制品开发
牡蛎干制品是利用干燥手段对水产品进行加工的产品,通过脱除水分,降低水分活度,从而防止产品的腐败变质,具有保质期长、体积小、无需冷链、便于储运等优势。牡蛎干燥技术的主要类型有热风干燥、冷风干燥、微波干燥、真空干燥和冷冻干燥等。侯金东[11]将热风温度和微波干燥相结合进行牡蛎干燥,发现先热风干燥后微波干燥的模式效果最佳。李昊[12]通过对比不同温度的热风干燥和远红外干燥、不同功率微波的干燥以及不同条件的微波-热风联合干燥,优化联合干燥条件,确定最佳干燥条件为300 W微波干燥60 s,60℃热风干燥60 min。史梦佳等[13]利用冷风干燥技术制备牡蛎干,结果表明干燥温度20℃和相对湿度55%的条件制备的牡蛎干品质较好。
1.2 牡蛎罐头加工
牡蛎罐头加工是指将牡蛎制成罐头制品的方法,该方法延长了牡蛎货架期的同时,增加了牡蛎的商品价值。因此,诸多学者开发不同风味的牡蛎罐头来满足市场需求,如米顺利等[14]开发的榄钱牡蛎软罐头,利用酵母对牡蛎进行脱腥,成品香味浓郁、无异味、无腐败、无霉变、形态完整。王颖等[15]开发了一种新型牡蛎即食食品,将牡蛎打浆,与洋葱、胡萝卜和海带组成的蔬菜浆,辅以芝麻炒制,装罐灭菌冷却即得成品。陈胜军等[16]以豆豉和牡蛎为主要原料,开发豆豉牡蛎软罐头。李辉等[17]通过液熏工艺开发即食液熏牡蛎制品,得到产品综合品质最佳。陈晓婷等[18]开发一种鲜甜风味的即食牡蛎软罐头产品,牡蛎经调味后进行分段烘烤,制得牡蛎罐头色泽鲜亮、质地均匀、风味浓郁。
1.3 牡蛎调味品加工
牡蛎调味品主要是利用牡蛎生产的调味制品的方法,产品类型主要有蚝油、酱油、调味料等产品。
蚝油的制作工艺是将牡蛎煮汁和制罐时过滤的汤汁,经过浓缩精制而成[19]。邓嫣容以牡蛎为原料,利用复合酶解法对蚝油的风味进行改善,结果显示最佳复合酶为中性蛋白酶0.05%、碱性蛋白酶0.1%和0.1%复合酶,得到的酶解液无腥味且鲜味浓郁,进而提高牡蛎蚝油生产的利用率和风味[20]。孔繁东等[21]以牡蛎为原料,利用多菌种混合制曲,制备了低盐固态发酵酿造酱油,富含牛磺酸、口感鲜美、香味浓郁、风味独特。
海鲜调味料主要是利用加工中所剩的煮汁、下脚料等进行再利用生产制得,减少污染的同时提高了原材料的附加值。顾聆琳[22]利用酶解技术,将牡蛎肉进行水解,利用美拉德反应改进风味,通过添加辅料进行调配,制备了牡蛎调味粉,且具有高蛋白低脂肪、富含糖原的特点。
1.4 牡蛎饮料加工
牡蛎含有大量的营养活性物质,加工制成富含生物活性肽、活性多糖、优质蛋白质、氨基酸及多种维生素、矿物质等具有保健功能的饮料制品,具有较好的发展前景。冯金晓[23]以牡蛎酶解液为原料,利用活性炭、酵母进行复合脱腥处理,与橙汁、甜味剂和酸味剂进行复配,经浓缩干燥后制得富硒牡蛎蛋白固体饮料。王丹[24]将牡蛎与乳酸菌结合,通过水提法处理牡蛎制备牡蛎水提液,利用活性炭脱腥处理,再进行乳酸菌发酵制作发酵型乳酸菌饮料。此外,张梅超[25]同样对牡蛎进行酶解,对牡蛎酶解液进行调配制成运动饮料,具有显著的抗疲劳效果。
2 牡蛎的生物活性
近年来,越来越多的研究结果发现从牡蛎中提取的化学成分具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降血压等生物活性,本文综述了牡蛎的生物活性方面的研究进展,为牡蛎在医药、化妆品以及功能性食品方面的研发提供理论支持。
2.1 牡蛎的抗氧化活性
当前,牡蛎抗氧化活性物质的开发利用主要是集中于牡蛎蛋白肽,尤其是低分子量的多肽。此外,牡蛎脂肪酸、牡蛎多酚等在抗氧化活性的研究也有见报道。刘淑集等[26]研究表明牡蛎寡肽可以降低L02细胞内的活性氧含量,并能显著提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)的水平,表明牡蛎寡肽对H2O2氧化损伤的L02人肝细胞具有保护作用。贾静文等[27]利用索氏提取法提取了以不饱和脂肪酸为主的大连牡蛎脂肪酸,其对超氧阴离子自由基起到较好的抑制作用,具有良好的抗氧化活性。此外,Watanabe等[28]从太平洋牡蛎提取得到一个具有显著抗氧化活性的酚类化合物3,5-二羟基-4-甲氧基苯甲醇,不仅能延缓Cu2+介导的低密度脂蛋白(LDL)的氧化和硫代巴比妥酸反应性物质(TBARS)的生成,而且在氧自由基吸收能力(ORAC)和2,2-二苯基-1-双酰肼(DPPH)检测中显示出显著的抗氧化活性。
2.2 牡蛎的抗肿瘤活性
吴红棉等[29]通过酶法分离的近江牡蛎糖胺聚糖提取物CG和纯化组分CGIa、CGIIa,体外MTT法测定结果表明牡蛎糖胺聚糖对人慢性髓系白血病细胞(K562)、人鼻咽癌细胞(CNE-2Z)、宫颈癌细胞(Hela肿瘤细胞)起到明显的增殖抑制作用,对动物体内移植性肿瘤S180实体瘤和艾氏癌腹水型(EAC)均有一定的抑制作用。Umayaparvathi等[30]纯化获得了牡蛎多肽SCAP1,对结肠癌细胞(HT-29)显示出明显的细胞毒性,能通过抑制癌细胞的生长,启动癌细胞凋亡并能够增加HT-29的DNA损伤,从而对HT-29有很强的抗肿瘤活性。
2.3 牡蛎的免疫活性
胡雪琼等[31]采用柱层析法、高效液相色谱(HPLC)法从近江牡蛎脏器中纯化得到近江牡蛎糖胺聚糖,对正常小鼠免疫器官指数、血清溶血素、抗体生成数、细胞免疫、单核巨噬细胞(MPS)、自然杀伤细胞(NK)的杀伤活性影响均呈现阳性,表明其具有显著的免疫增强活性。陈晓文等[32]测定牡蛎蛋白肽对ICR雌性小鼠的影响,结果表明牡蛎蛋白肽可以增加免疫器官相对重量和血清溶血素含量,并能显著增加抗体生成细胞数量和提高迟发型变态反应速率。
2.4 牡蛎的降血压活性
张可佳等[33]制备了分子量小于3 000 Da 的牡蛎血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽组分,能够有效降低灌胃原发性高血压(SHR)大鼠的心脏收缩压( SBP),停止灌胃ACE 抑制肽的6 d内,实验组 SHR的心脏收缩压与空白组相比仍表现出极显著性差异。Wang Jiapei等[34]运用酶解方法从新鲜牡蛎中制备纯化多肽(VVYPWTQRF),具有良好的体外ACE抑制活性。石璇等[35]利用制备的分子量为(3.93~10.84)×106Da的水溶性牡蛎多糖对SHR模型大鼠进行灌胃(7 g/kg),结果均表现出较明显的降低收缩压和舒张压作用。
2.5 牡蛎的降血糖活性
徐静[36]研究发现牡蛎多肽提取物能够抑制四氧嘧啶诱导的小鼠体内血糖(FBG)和丙二醛(MDA)含量的升高,导致体内SOD和胰岛素(INS)含量的降低以及肿瘤坏死因子(TNF)的异常表达。侯喜龙[7]对糖尿病小鼠灌胃不同含量牡蛎多糖,随着小鼠对牡蛎多糖的摄入量的提高,综合药效评价上升,高剂量组的效价达33.26%,其作用机理可能是调节了小鼠体内的糖代谢以及改善了其肠道菌群的分布。
2.6 牡蛎的抗疲劳活性
陶雅浩等[37]研究结果发现补充牡蛎肽OP可以显著地提高小鼠的运动耐力,提高力竭运动时机体内蛋白质分解供能能力,从而节省了力竭运动时小鼠体内肝糖原和肌糖原的利用水平,减轻小鼠因力竭运动时对骨骼肌造成的损伤。蔡亚伟等[38]考察发现牡蛎肉提取物干预组可以有效提高小鼠的抗疲劳能力和耐缺氧能力,能显著提高肝糖原含量,降低血清血乳酸含量,提高免疫器官指数。
2.7 牡蛎的保护肝脏的活性
牡蛎中的生物活性肽、牛磺酸、多糖等物质对酒精性肝损伤方面具有较好的防治作用。侯丽等[39]研究发现牡蛎多糖能显著抑制肝损伤,提高小鼠体内血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、乙醛脱氢酶(ALDH)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)活性,减轻酒精对肝细胞的病理伤害。范建高等[40]以高脂饮食加酒精饲养6个月的雄性Wistar大鼠为慢性酒精性肝损伤模型,探讨了牛磺酸对酒精性肝病的防治作用,研究结果表明,与模型组相比,实验组的肝组织脂肪含量和血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)的水平显著下降,表明牛磺酸可有效防治大鼠酒精性脂肪肝。
2.8 其他生物活性
大量研究揭示牡蛎中的活性物质还具有抗病毒、抑菌、降血脂、改善学习记忆等功能。李萌[41]发现牡蛎糖胺聚糖对单纯疱疹病毒I型(HSV-I)的复制有明显的抑制作用,可以保护HSV-I感染的非洲绿猴肾细胞(Vero细胞),增强细胞的增殖活性,减弱HSV-I导致的病变效应。卢学敏等[42]酶解制备的牡蛎多肽对枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、哈维氏弧菌(Vibrioharveyi)和副溶血弧菌(Vibrioprarhaemolyticus)的抑菌率分别为36.7%、47.1%和46.0%,具有良好的抑菌活性。刘赛等[43]发现牡蛎提取物可以显著降低高脂食饵性动脉粥样硬化模型动物鹌鹑血浆中的总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(HDLC)、载脂蛋白A(ApoA) 和载脂蛋白B(ApoB)的水平,并可使得血清中SOD升高,表明牡蛎提取物具有调血脂、抗动脉粥样硬化作用。徐成[44]发现提取物中分子量低于1 000 Da的多肽具有良好的改善学习记忆作用,其作用可能与多肽的抗氧化活性、修复胆碱能和谷氨酸能系统以及提高总-氧化氮合酶(TNOS)活力有着密切的关系。苏开鑫等[45]揭示牡蛎肉提取物可提高类固醇性骨质疏松大鼠骨中钙、磷、锌、铁含量,并使得血钙含量降低,可有效防治因泼尼松导致的骨代谢紊乱。
3 展望
随着科技进步和人们生活水平的不断提高,对牡蛎产品需求也呈现多样化。牡蛎是人们喜爱的大宗水产品,不仅滋味鲜美,营养丰富,而且含有丰富的活性肽、牛磺酸、糖原等活性功能成分。目前,牡蛎开发产业化主要集中在蚝油产品的开发,休闲食品也占据较大的市场比例,而高附加值的活性物质开发多数还处于研究阶段。因此,集成和创新现代食品科学加工技术及现代生物工程技术,开展高经济附加值的新型牡蛎食品、功能食品和生物药物研发,是牡蛎加工产业的发展趋势。